(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211306891.4 (22)申请日 2022.10.25 (71)申请人 中国医学 科学院北京协和医院 地址 100010 北京市东城区王府井帅府园1 号 申请人 予果生物科技 （北京） 有限公司 (72)发明人 杨启文　喻玮　朱盈　贾沛瑶　 夏涵　官远林　胡龙　李长诚　 佟斯垚　温颜华　 (74)专利代理 机构 西安鼎迈知识产权代理事务 所(普通合伙) 6126 3 专利代理师 刘喜保 (51)Int.Cl. C12Q 1/6825(2018.01) C12N 15/11(2006.01)G01N 27/327(2006.01) G01N 27/26(2006.01) (54)发明名称 一种Smad4基因检测生物传感器及制备方法 (57)摘要 本发明属于生物传感器技术领域， 涉及一种 Smad4基因检测生物传感器及制备方法。 本发明 提高的Sma d4基因检测生物传感器， 包含Sma d4基 因检测DNA探针； 所述Smad4基因检测DNA探针的 核 苷 酸 序 列 为 ：5 ’‑S H‑（ C H2）6‑ CATACCAGTCTAGACTTAT ‑3’。 本发明将电化学、 磁 性材料以及纳米分子相结合， 检测Sma d蛋白通路 中Smad4序列， 其检测特异性、 灵敏度、 生物相容 性和检测限性能优异。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115369153 A 2022.11.22 CN 115369153 A 1.一种Smad4基因检测生物传感器， 其特征在于， 包含Smad4基因检测DNA探针； 所述 Smad4基因检测DNA探针的核苷酸序列为： 5 ’ ‑SH‑（CH2）6‑CATACCAGTCTAGACT TAT‑3’。 2.根据权利 要求1所述的S mad4基因检测生物传感器， 其特征在于， 其制备方法包括： 将 所述Smad4基因检测DNA探针溶解在三 （2 ‑羧乙基） 膦溶液中得到活化的Smad4基因检测DNA 探针； 将羟乙基哌嗪乙基磺酸和HAuCl4·XH2O、 纯水混合， 加热搅拌， 制备纳米金溶液； 将所 述活化的Smad4基因检测DNA探针和所述纳米金溶液在常温下混合， 滴加到处理后的金电极 表面， 37℃下反应1.5 h后， 浸入到巯基乙醇中， 37℃下封闭0.5 h。 3.根据权利要求2所述的Smad4基因检测生物传感器， 其特征在于， 所述金电极的处理 方法包括： 采用原位化 学氧化聚合的方 法制备Fe3O4‑PANI‑AuNPs复合溶液， 去除金电极表面 氧化层与杂质， 浸入HDT乙醇溶液中， 4℃下反应1h， 再依次用无水乙醇和超纯水清洗电极， 超纯氮气吹干， 接着浸入 到所述Fe3O4‑PANI‑AuNPs复合溶液中， 37℃下放置12h， 用水冲洗后 晾干。 4.根据权利 要求3所述的S mad4基因检测生物传感器， 其特征在于， 以物质的量比计， 所 述Fe3O4‑PANI‑AuNPs复合溶 液中Fe3O4、 PANI、 AuNPs的配比为1:1:0.5 。 5.一种Smad4基因检测方法， 其特征在于， 使用权利要求1 ‑4任一项所述的S mad4基因检 测生物传感器。 6.根据权利要求5所述的Smad4基因检测方法， 其特征在于， 包括： 将Smad4基因检测生 物传感器浸入到待检测样本溶液中， 37℃反应1h后， 依次用PBS缓冲液、 0.2%SDS、 超纯水冲 洗电极表面以除去未杂交的目标DNA， 得到修饰后的金电极进行电化学测定 。 7.根据权利 要求5所述的S mad4基因检测方法， 其特征在于， 所述电化学测定包括： 将所 述修饰后的金电极在1mmol/L的MB中搅拌浸入20min后， 依次在PBS和超纯水中搅拌5min， 在 PBS溶液中记录杂交后电极的D PV曲线。 8.权利要求1 ‑4中任一项所述的Smad4基因检测生物传感器在Smad4基因检测中的应 用。 9.使用权利 要求8所述的S mad4基因检测生物传感器的检测方法在S mad4基因检测中的 应用。 10.根据权利要求9所述的应用， 其特征在于， 所述Smad4基因检测包括对含人源的 Smad4基因的样本检测。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115369153 A 2一种Smad4基因检测生物传感器及制备方 法 技术领域 [0001]本发明属于基因检测技 术领域， 涉及一种Smad4基因检测生物传感器及制备 方法。 背景技术 [0002]生物传感器是由生物分子识别元件与各类物理、 化学换能器组成， 用于各种生命 物质和化学物质的分析和检测 。 电化学DNA生物传感器是将DNA作为识别 元件， 并将其浓度 转变为电化学信号检测的仪器。 电化学DNA生物传感器可以分为两类： 一类是基于DNA杂交 的电化学生物传感器， 它是在电极表 面固定单链DNA作为探针， 实现对探针互补DNA的检测。 另一类则是非基因识别的电化学DNA传感器， 它是在电极表 面固定单链或双链DNA作为传感 器的敏感器件， 利用其它物质与DNA的作用或者利用DNA的特性来 实现对特定物质的检测和 研究。 电化学DNA杂交生物传感器是将SSDNA分子作为敏感元件固定在电极表面， 利用分子 杂交技术与目标DNA杂交， 通过测定电活性物质杂交前后的电化学信号变化来确定目标DNA 的序列。 [0003]纳米金即指金的微小颗粒， 其直径在1~100nm， 其具有高的比表面积和高的表面 能， 能与多种生物大分子结合， 且不影响其生物活性。 纳米金除具有一般纳米材料的特性即 表面效应、 小尺寸效应、 量子尺寸效应和隧道量子尺寸效应， 同时， 金纳米颗粒具有独特 的 光学性质及促进电子传递的能力。 Fe3O4的纳米颗粒和纳米复合材料是最重要的磁 性材料之 一。 由于纳米复合材料的多功能， 使得生物传感器能够满足快速响应、 高灵敏度、 高选择性 的要求。 但仍然存在着制备过程复杂， 无法重复使用， 成本高等限制其临床使用的问题。 CN113584129A提供了p53基因检测探针， 由多孔中空的磁性纳米颗粒、 封装在 多孔中空的磁 性纳米颗粒内部的电化学氧化还原活性探针、 包覆在多孔中空的磁性纳米颗粒表面的阳离 子聚合物功能层以及吸附在功能层表面的捕获DNA组成。 但该专利采用多孔中空的磁性纳 米颗粒的方式对探针进行封装， 制备难度高， 成功率低。 [0004]在哺乳动物中发现了8种不同的Smad蛋白， 即Smad1~Smad8， 可分为3个亚族： 受体 激活的Sma ds （R‑Smad） 、 通用型Sma ds （Co‑Smad） 、 抑制型Sma ds （I‑Smad） 。 在哺乳动物中只发 现一种Co ‑Smad， 即Smad4。 磷酸化的Smad3与Sma d4结合可防碍Smad4与出核受体染色体维持 区域1 （nuclear  export receptor  chromosome  region maintenance1） 的结合使Smad4位 于核内。 Smad4的表达和突变， 对包括结肠癌在类的多种癌症有着 显著的影 响， Smad4表达异 常 （突变或数量减少） 与肿瘤分化程度及Dukes分期相关。 由此， 提供一种Smad4基因检测生 物传感器， 检测Smad4表达异常， 对Smad蛋白通路的相关研究有着重要的意 义。 发明内容 [0005]本发明的目的在于开发出一种Smad4基因检测生物传感器。 [0006]基于上述目的， 本发明提供了一种Smad4基因检测生物传感器及制备方法来满足 本领域的这种需要。 [0007]一方面， 本发明提供了一种Smad4基因检测生物传感器， 其包含Sm ad4基因检测D NA说　明　书 1/4 页 3 CN 115369153 A 3